“ 北京優(yōu)備加科技有限公司 —— 自動化裝備及解決方案提供商。通過提供高技術(shù)、高質(zhì)量、高可靠性的創(chuàng)新型產(chǎn)品，提升制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效率，賦能中國智造！”

協(xié)作機器人（Collaborative Robot）與傳統(tǒng)的工業(yè)機器人(Industrial Robot)還是很大的不同的，首先payload是不一樣的，協(xié)作機器人偏向處理精密的小重量工件，因此直接造成了面向的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同；其次就是廠商主推的impact sensitive，可以在撞到人的情況下停止運動，所以可以省去安全圍欄（很多情況下還是需要區(qū)域傳感器的）；還有就是可以手工移動機器手臂進行示教，不需要掌握專門的編程語言，容易上手，這也跟整體的尺寸和重量設(shè)計有關(guān)；還有一個特點就是以ABB的YuMi為代表的雙臂協(xié)作（Rethink是假雙臂，做得東西更像玩具）。

沒有機器是不需要人的維護和調(diào)整的，只是需要的多少而已，機器越可靠，flexibility越大那么相對來說就更不需要人的操心。傳統(tǒng)機器人和協(xié)作機器人都是做重復(fù)的規(guī)定動作，從這點上看沒有區(qū)別，只有這樣自動化程度也才會高。

人機協(xié)作設(shè)計出來的目的就是克服傳統(tǒng)機器人的某些缺點，并且攻占更細分的精細操作和定制化操作的市場，并不能取代傳統(tǒng)機器人，而且目前也沒有得到大范圍的應(yīng)用，看一看它的尺寸你就知道大的部件必然是無法加工的了。

空間肯定是協(xié)作機器人的一個優(yōu)勢，但這個優(yōu)勢存在的前提是協(xié)作機器人和傳統(tǒng)工業(yè)機器人都能夠勝任這個任務(wù)。因為體積小，重量輕，安裝和調(diào)試簡單，同樣的一臺機器可以相對方便的移動位置（YuMi兩個人就可以抬），重新進行教導(dǎo)，極大的提高了生產(chǎn)線的柔性，減少的投入。而反觀傳統(tǒng)工業(yè)機器人，就是工件、機器和機器人的位置發(fā)生些許變化都要人工拿著控制器調(diào)半天，更別說如果為了新的生產(chǎn)工序移動位置，整個地板和圍欄要重做，基本就跟重新安裝一樣的麻煩。

01
協(xié)作機器人的優(yōu)勢
安全性

機器人和人交互，必須要保證的是人類安全，碰撞檢測是協(xié)作機器人務(wù)必要實現(xiàn)的功能，是人機協(xié)作的前提。國際標準化組織，在2016年發(fā)布了ISO/TS 15066標準，對協(xié)作機器人安全性分為安全級監(jiān)測、手動示教、功率和力限制、速度和分離監(jiān)控四個方面。

傳統(tǒng)工業(yè)機器人的工作場景往往是在保護圍欄或其它保護措施后，而協(xié)作機器人能夠直接和操作人員在同一條生產(chǎn)線上工作，卻不需要使用安全圍欄與人隔離，為全手動和全自動的生產(chǎn)模式之間搭建了橋梁。

傳統(tǒng)機器人也有碰撞檢測功能，但是傳統(tǒng)機器人碰撞檢測的目的一般是為了減少碰撞力對機器人本體的影響，避免機器人本體或者外圍設(shè)損壞。

協(xié)作機器人碰撞檢測的功能是為了解決人和機器人共融的問題。其實現(xiàn)的方式，有借助力感知皮膚，關(guān)節(jié)力矩傳感器，電流估算力反饋模型等方式。在實現(xiàn)的方式上，務(wù)必需要體現(xiàn)碰撞力的設(shè)置，以滿足不同環(huán)境下力的靈活設(shè)置。

易于上手

易用性最為直接是拖動示教。還有很多企業(yè)通過對機器人編程語言優(yōu)化，推出圖形化編程界面實現(xiàn)。

拖動示教的原理是借助機器人的動力學(xué)模型，控制器實時的算出機器人被拖動時所需要的力矩，然后把提供該力矩給電機使得機器人能夠很好地輔助操作人員進行拖動。其計算公式包括慣性力項、科里奧利力和離心力項、重力項以及摩擦力項。

而當中根據(jù)選擇的摩擦力模型可以分解為粘性摩擦力項、庫侖摩擦力項以及補償。摩擦力的計算是相對復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。基于目前技術(shù)的實現(xiàn)方式，有無傳感補償技術(shù)；加外置力傳感器反饋優(yōu)化模型計算；彈性裝置伸縮模型計算等。這一步每家機器人公司均有獨特優(yōu)勢，可以達到無重力拖動示教功能。

低成本

靈活

協(xié)作機器人本體重量必輕，能夠適應(yīng)不同場景的搬動和簡單安裝，產(chǎn)品安裝及移動部署相對靈活。

02

協(xié)作機器人的劣勢

a). 速度慢

協(xié)作機器人作為工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈中一個非常重要的細分類別，有它獨特的優(yōu)勢，但缺點也很明顯：為了控制力和碰撞能力，協(xié)作機器人的運行速度比較慢，通常只有傳統(tǒng)機器人的三分之一到二分之一。

b). 負載小

低自重，低能量的要求，導(dǎo)致協(xié)作機器人體型都很小，負載一般在10kg以下。

c). 精度與工作范圍

為了減少機器人運動時的動能，協(xié)作機器人一般重量比較輕，結(jié)構(gòu)相對簡單，這就造成整個機器人的剛性不足，定位精度比傳統(tǒng)機器人差，且工作范圍只與人的手臂相當。

03
協(xié)作機器人應(yīng)用場景

協(xié)作機器人首先得應(yīng)用場景就是 “人不想干”場合，“人不想干”的場合往往用的人最多，“不想干”的過程也是逐步的，所以需要人機協(xié)作。

另外隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在協(xié)作機器人上用的傳感、控制技術(shù) 都可以廣泛應(yīng)用到所有的機器人上，到時候所有的機器人都可以是“協(xié)作機器人”。
如果說傳統(tǒng)的工業(yè)機器人是一臺任勞任怨的智能設(shè)備，那協(xié)作機器人卻真正實現(xiàn)了從“機器”到“機器人”的跨越，從而能夠與人類在各行業(yè)中進行協(xié)作。

現(xiàn)階段，在制造業(yè)中，工業(yè)機器人已經(jīng)是重要的角色，它將人力從低附加值的工作中解放出來，使得人們可以從事更有意義的工作和獲得更高的回報。

不過，目前的傳統(tǒng)工業(yè)機器人大多體積較大，且安全性不高，往往是被隔離使用。因此，人類沒辦法直接操控機器人。這也意味著目前傳統(tǒng)工業(yè)機器人難以代替全部人類勞動。

與傳統(tǒng)工業(yè)機器人所不同的是，由于傳感器和視覺技術(shù)的改進，我們不必將協(xié)作機器人關(guān)在籠子里，這就極大程度的拓展了機器人的應(yīng)用場景，移除了傳統(tǒng)工業(yè)機器人工作時必要的防護措施，降低了機器人的使用技術(shù)門檻。并且，憑借著靈活的機械結(jié)構(gòu)，協(xié)作機器人可以完成很多傳統(tǒng)機器人無法完成的作業(yè)動作。
在2016年，協(xié)作機器人僅占工業(yè)機器人銷量的3%。但Loup Ventures則預(yù)測，到2025年協(xié)作機器人將占工業(yè)機器人總銷量的34%。

同時，國際研究機構(gòu)Transparency Market Research也在發(fā)布的一份報告中稱，到2024年底，全球協(xié)作機器人的市值將達到950億美元，年均復(fù)合增長率30%。

基于此，行業(yè)內(nèi)人士認為，未來機器人發(fā)展的一個重要趨勢就是人與機器的協(xié)作，即實現(xiàn)人機共融。